(57)【要約】【課題】大電流化に対応可能な電池用セパレータ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】この固体電解質電池１００は、負極２０／固体電解質１０／正極触媒５０／水系電解質４０で構成されており、固体電解質１０の正極触媒側表面には表面粗さＲａが２μｍ以上１００μｍ以下の凹凸形状が形成されている。正極触媒５０の粒子は凹部１２内に密に充填されている状態であり、これによって固体電解質表面との接触面積を増加でき大電流化を可能とする。【選択図】図２
2010108809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン伝導性を有する固体電解質を含む電池用セパレータであって、
前記電池用セパレータは正極側面と負極側面を有し、少なくとも正極側面の表面粗さＲａが２μｍ以上１００μｍ以下である電池用セパレータ。
【請求項２】
表面粗さＲａは、前記電池用セパレータの厚みの２％以上１０％以下である請求項１記載の電池用セパレータ。
【請求項３】
前記固体電解質は、金属イオンの伝導性を有する請求項１又は２記載の電池用セパレータ。
【請求項４】
前記固体電解質は、リチウムイオン伝導性を有し、Ｌｉ１＋ｘ＋ｙ（Ａｌ，Ｇａ）ｘ（Ｔｉ，Ｇｅ）２−ｘＳｉｙＰ３−ｙＯ１２（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）である結晶を含む請求項３記載の電池用セパレータ。
【請求項５】
前記固体電解質は、溶融ガラスを成形した後に熱処理することで前記結晶が析出されたものである請求項４記載の電池用セパレータ。
【請求項６】
前記固体電解質は、セラミックスグリーンシートが焼成されたものである請求項４記載の電池用セパレータ。
【請求項７】
前記固体電解質は、ｍｏｌ％表示で、
Ｌｉ２Ｏ：１２〜１８％、及び／又は、
Ａｌ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３：５〜１０％、及び／又は、
ＴｉＯ２＋ＧｅＯ２：３５〜４５％、及び／又は、
ＳｉＯ２：１〜１０％、及び／又は、
Ｐ２Ｏ５：３０〜４０％
の各成分を含有する請求項４から６いずれか記載の電池用セパレータ。
【請求項８】
請求項１から７いずれか記載の電池用セパレータと、この電池用セパレータの前記正極側面に配置された正極と、前記電池用セパレータの前記負極側面に配置された金属負極と、を備え、
前記正極は電解液及び触媒を含み、前記触媒は前記正極側面に配置されている固体電解質電池。
【請求項９】
前記触媒は、前記正極側面の凹部内に密に充填されている請求項８記載の固体電解質電池。
【請求項１０】
請求項１から９いずれか記載の電池用セパレータの製造方法であって、
前記固体電解質の少なくとも一面を選択的に除去して粗さを調節する工程を有する製造方法。
【請求項１１】
請求項１から９いずれか記載の電池用セパレータの製造方法であって、凹凸形状を有する型でセラミックスグリーンシートを型押したのち焼成することで前記凹凸形状を形成する工程を有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば金属／水電池や金属／空気電池等に用いられる、電池用セパレータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属負極と、正極に触媒と水系電解液を有する電池の一構成例として、金属／水セル、金属／空気セルの構成が知られている。具体的には、負極（例えばリチウム金属）／セパレータ／正極のような構成が知られており、更に正極は、活物質と電解質を兼ねる水系電解質と、これを還元分解する正極触媒とから構成される。
このような電池のセパレータは従来高分子膜等を使用していたが、正極側の水分が負極側へと到達すると負極が劣化してしまうためにセパレータは水分遮蔽性が求められるが、従来の高分子膜ではその機能が十分ではないために、高分子膜のセパレータにかわり、固体電解質をセパレータとして使用する電池（ここでは金属／固体電解質電池とする）が提案されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特表２００７−５１３４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、固体電解質をセパレータとする金属−酸素電池は、高分子膜をセパレータとしたものと比較して大電流を得にくいため、実用化に向けて更なる改良が行われている。
【０００４】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、大電流化に対応可能な電池用セパレータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、少なくとも正極側の固体電解質表面に所定の凹凸形状を形成することで、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００６】
（１）  イオン伝導性を有する固体電解質を含む電池用セパレータであって、
前記電池用セパレータは正極側面と負極側面を有し、少なくとも正極側面の表面粗さＲａが２μｍ以上１００μｍ以下である電池用セパレータ。
【０００７】
（２）  表面粗さＲａは、前記電池用セパレータの厚みの２％以上１０％以下である（１）記載の電池用セパレータ。
【０００８】
（３）  前記固体電解質は、金属イオンの伝導性を有する（１）又は（２）記載の電池用セパレータ。
【０００９】
（４）  前記固体電解質は、リチウムイオン伝導性を有し、Ｌｉ１＋ｘ＋ｙ（Ａｌ，Ｇａ）ｘ（Ｔｉ，Ｇｅ）２−ｘＳｉｙＰ３−ｙＯ１２（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）である結晶を含む（３）記載の電池用セパレータ。
【００１０】
（５）  前記固体電解質は、溶融ガラスを成形した後に熱処理することで前記結晶が析出されたものである（４）記載の電池用セパレータ。
【００１１】
（６）  前記固体電解質は、セラミックスグリーンシートが焼成されたものである（４）記載の電池用セパレータ。
【００１２】
（７）  前記固体電解質は、ｍｏｌ％表示で、
Ｌｉ２Ｏ：１２〜１８％、及び／又は、
Ａｌ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３：５〜１０％、及び／又は、
ＴｉＯ２＋ＧｅＯ２：３５〜４５％、及び／又は、
ＳｉＯ２：１〜１０％、及び／又は、
Ｐ２Ｏ５：３０〜４０％
の各成分を含有する（４）から（６）いずれか記載の電池用セパレータ。
【００１３】
（８）  （１）から（７）いずれか記載の電池用セパレータと、この電池用セパレータの前記正極側面に配置された正極と、前記電池用セパレータの前記負極側面に配置された金属負極と、を備え、
前記正極は電解液及び触媒を含み、前記触媒は前記正極側面に配置されている固体電解質電池。
【００１４】
（９）  前記触媒は、前記正極側面の凹部内に密に充填されている（８）記載の固体電解質電池。
【００１５】
（１０）  （１）から（９）いずれか記載の電池用セパレータの製造方法であって、
前記固体電解質の少なくとも一面を選択的に除去して粗さを調節する工程を有する製造方法。
【００１６】
（１１）  （１）から（９）いずれか記載の電池用セパレータの製造方法であって、凹凸形状を有する型でセラミックスグリーンシートを型押したのち焼成することで前記凹凸形状を形成する工程を有する製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、正極触媒と固体電解質表面との接触面積を大幅に増加できるので、電池の大電流化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
＜固体電解質電池の全体構成＞
図１は本発明の一実施形態である固体電解質電池の構成を示す断面模式図であり、図２は図１における電池用セパレータ（以下単にセパレータともいう）と正極触媒との界面付近の部分拡大図である。
【００２０】
図１に示すように、この固体電解質電池１００は、負極２０、本発明の電池用セパレータを構成する固体電解質１０、正極３０が順次積層された構成となっている。そして、図３に示すように、正極は、固体電解質１０側から順に正極触媒５０、水系電解質４０で構成されており、正極触媒５０が固体電解質１０の表面の凹凸形状上に配置されている。これによって、固体電解質１０表面の凸部１１及び凹部１２の全面に渡り正極触媒５０が接している。なお、この実施形態においては、正極触媒５０は水系電解質４０中に浸漬された状態となっている（図示せず）。したがって、実際には水系電解質４０は図示しない外装容器で覆われている。
【００２１】
＜電池用セパレータの凹凸形状＞
このように、本発明においては、固体電解質１０の少なくとも正極側の表面に所定の凹凸形状１１（１２）が形成されていることが特徴である。具体的には、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（ＩＳＯ  ４２８７）に規定された表面粗さＲａが２μｍ以上１００μｍ以下であり、好ましくは２μｍ以上９０μｍ以下、もっとも好ましくは３μｍ以上８５μｍ以下の凹凸形状が形成されている。なお、任意で負極側に同様の凹凸形状を設けてもよい。
【００２２】
本発明においては、固体電解質１０の表面粗さＲａが上記範囲であることにより、正極触媒５０との接触面積を大幅に向上でき大電流を得ることができる。この表面粗さＲａが２μｍ未満である場合には、接触面積の増大の効果を得るために、正極触媒の平均粒子径サイズの制限が大きくなってしまうので好ましくなく、１００μｍを越えてしまうと、固体電解質部の抵抗値のばらつきが大きくなりすぎて電池性能に悪影響を与えるため好ましくない。
【００２３】
なお、表面粗さＲａは、電池用セパレータの厚みの２％以上１０％以下であることが好ましい。ここで、電池用セパレータの厚みとは、図２のＴｍａｘに示されるように最大厚みを意味する。厚みの２％未満では、接触面積の増大からの高出力化の効果が得られにくくいので好ましくなく、１０％を越えると、固体電解質の抵抗値のばらつきが大きくなりすぎて電池性能に悪影響を与えるので好ましくない。
【００２４】
＜電池用セパレータの製造方法＞
本発明の電池用セパレータを構成する固体電解質は特に限定されないが、リチウムイオン、アルミニウムイオン、ナトリウム、鉄、マグネシウムなどの金属イオン伝導性を有するものが好ましく、なかでもリチウムイオン伝導性を有するものが好ましい。
【００２５】
また、電池用セパレータの形態としても特に限定されないが、１）セラミックスグリーンシート（単にグリーンシートともいう）が焼成されたもの、２）溶融ガラスを成形した後に熱処理することで結晶が析出されたもの、が好ましく例示できる。
【００２６】
１）のグリーンシートとは、薄板状に成形されたガラス粉末、結晶（セラミックスまたはガラスセラミックス）粉末の未焼成体を指し、具体的には、ガラス粉末、結晶（セラミックスまたはガラスセラミックス）粉末と、有機バインダ、可塑剤、溶剤等との混合スラリーをドクターブレードやカレンダ法、スピンコートやディップコーティング等の塗布法、インクジェット、バブルジェット（登録商標）、及びオフセット等の印刷法、ダイコーター法、スプレー法等で薄板状に成形したものをいう。また、「グリーンシート」には、グリーンシート又はグリーンシートの焼成体に混合スラリーが塗布されたものも包含される。
【００２７】
以下、熱処理後にリチウムイオン伝導性を呈する酸化物ガラスの粉末、有機バインダ、可塑剤、及び溶剤等を含むスラリーを薄板状に成形したグリーンシートを一例として説明する。
【００２８】
（酸化物ガラスの粉末）
酸化物ガラスの粉末は、熱処理によってリチウムイオン伝導性を発現するガラスの粉末が好ましい。かかるガラスは酸化物基準のｍｏｌ％表示で、
Ｌｉ２Ｏ：１２〜１８％、及び／又は、
Ａｌ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３：５〜１０％、及び／又は、
ＴｉＯ２＋ＧｅＯ２：３５〜４５％、及び／又は、
ＳｉＯ２：１〜１０％、及び／又は、
Ｐ２Ｏ５：３０〜４０％
を含有するものであることがより好ましい。
【００２９】
このガラスは熱処理によりＬｉ１＋ｘ＋ｙＭｘ（Ｇｅ１−ｙＴｉｙ）２ーｘＳｉｚＰ３−ｚＯ１２（式中、ＭはＡｌ及びＧａからなる群より選ばれる１種以上であり、０≦ｘ≦０．８、０≦ｙ≦１．０、０≦ｚ≦０．６である）で示される結晶が析出してガラスセラミックスとなり、高いリチウムイオン伝導性を発現する。
【００３０】
ここで、ガラスセラミックスとは、ガラスを熱処理してガラス相を析出させることで得られる材料であり、具体的には非晶質固体及び結晶からなる。かかるガラスセラミックスは、イオン伝導を妨げる空孔や結晶粒界をほとんど有しないため、イオン伝導性及び化学的安定性に優れる点で好ましい。なお、ガラスセラミックスには、全ガラス相が結晶相に相転移した材料、つまり、材料中の結晶量（結晶化度）が１００質量％のものも包含される。
【００３１】
また、上記のガラスセラミックス粉末を上記の酸化物ガラスと共にグリーンシートに含めてもよい。
【００３２】
酸化物ガラスの粉末は、高容量且つ高出力のリチウム電池を容易に製造できる点で、後述の焼成と同条件での熱処理後、２５℃において１×１０−４Ｓｃｍ−１以上のイオン伝導度を有することが好ましく、より好ましくは５×１０−４Ｓｃｍ−１以上、最も好ましくは１×１０−３Ｓｃｍ−１以上である。なお、リチウムイオン伝導性とは、リチウムイオン伝導度が２５℃において１×１０−８Ｓｃｍ−１以上の値を示す性質を指す。
【００３３】
（有機バインダ）
有機バインダとしては、プレス成形やラバープレス、押出成形、射出成形用の成形助剤として汎用されている市販のバインダが使用できる。具体的には、アクリル樹脂、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、メタクリル樹脂、ウレタン樹脂、ブチルメタアクリレート、ビニル系の共重合物等が挙げられる。これらの他に、粒子の分散性を高める分散剤や、乾燥時の泡抜きを良好にするための界面活性剤等を適量添加することが好ましい。
【００３４】
（その他）
グリーンシートは、ガラスセラミックス粒子同士を結合する焼結助剤として機能するＬｉ含有無機化合物を更に含んでいてもよい。中でも、Ｌｉ３ＰＯ４、ＬｉＰＯ３、ＬｉＩ、ＬｉＮ、Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ２、ＬｉＦは、焼結時に軟化し溶融して、酸化物ガラス粉末の隙間を充填する結果、酸化物ガラス粉末同士を強固に結合できる点で好ましい。
【００３５】
また、グリーンシートは、リチウムイオンの拡散を促進してリチウムイオン伝導性を向上できる点で、誘電性が高い絶縁性の結晶又はガラスを少量含有することが好ましい。例えば、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＬａＴｉＯ３が挙げられる。
【００３６】
グリーンシートは、通常、以上の成分を混合して得られるスラリーを、離型処理が施されたＰＥＴ等製の支持体上に薄板状に成形し、その後に薄フィルムを除去することで作製される。ただし、焼成後の固体電解質層の厚みを調節するために、支持体としてグリーンシートを用いてシート同士を重畳してもよいし、支持体として後述の固体電解質を用いてもよい。かかる成形は、前述のように、ドクターブレードやカレンダ法等の公知の方法で行えばよい。
【００３７】
一方、２）の薄板は、リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスのバルク体を研磨して薄板にしたものである。この場合、上記１）と同様の組成を有する溶融ガラスを型に流し込み、放冷、アニールして、原ガラスの成形体を作製し、その後原ガラスを熱処理することによって結晶を析出させ、更に、これを研削・研磨することによって薄板状に加工することで得られる。
【００３８】
なお、上記の電池用セパレータ（固体電解質）の厚さは５０μｍから２ｍｍであることが好ましい。
【００３９】
＜凹凸形状の付与方法＞
上記１）のグリーンシートに凹凸形状を付与する方法は特に限定されず、上記所定の粗さモチーフの凹凸形状が得られればよい。図６はその一例である。まず、凹凸形状８１が形成された押型８０を用意し、焼成前のグリーンシート７０を対向させる（図６（ａ））。次に、押型にて押圧し（図６（ｂ））、グリーンシート７０に凹凸形状７１を転写し（図６（ｃ））、その後焼成することで（図６（ｄ））凹凸形状１１（１２）を付与できる。
【００４０】
なお、これに限らず、後述する焼成工程後に研削などでグリーンシートの少なくとも一面を選択的に除去して凹凸形状を形成してもよい。更にはリソグラフィーや選択的な蒸着法などの従来公知の方法によって凹凸形状を設けてもよい。
【００４１】
なお、上記２）の薄板の場合には、上記の選択的除去や、リソグラフィーや選択的な蒸着法などの従来公知の方法によって凹凸形状を設けることができる。
【００４２】
＜焼成＞
続いて、積層体を焼成する。この手順は、一般に、脱脂工程及び焼結工程を含む。これらの工程は、ガス炉、マイクロ波炉、電気炉等の中で、空気交換しつつ行うことが好ましい。
【００４３】
＜電池用セパレータを用いた固体電解質電池＞
図１及び図２に示すように、本実施形態の固体電解質電池１００は、負極２０／固体電解質１０／正極３０の基本構成となっており、負極２０や水系電解質４０は従来公知のものが使用でき特に限定されない。正極触媒５０は固体電解質１０の表面に配置されているとともに、正極側面の凹部１２内に密に充填されている。凹部あたりに充填される正極触媒５０の粒子数は、粒子径により適宜選択可能であり、少なくとも１以上であればよい。
【００４４】
なお、正極触媒５０は実質シート状をなしていてもよい。例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｕなどの正極触媒５０と結着材と水とを混合したスラリーを金属メッシュ上に塗布乾燥させることにより得てもよい。また、他に、塗布乾燥したものに金属メッシュを熱間プレスにより圧着することによっても得ることができる。この場合、シート厚は特に限定されないが、０．１ｍｍから２ｍｍであることが好ましい（複数毎重ねる場合には総厚を意味する）。この場合、加圧によって凹凸形状に沿ってシートが変形することで同様の効果が得られる。
【実施例】
【００４５】
［グリーンシートの作製（実施例１）］
原料として、Ｈ３ＰＯ４、Ａｌ（ＰＯ３）３、Ｌｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２、及びＴｉＯ２を用い、これらの原料を、酸化物換算のｍｏｌ％で、Ｐ２Ｏ５３３．８％、Ａｌ２Ｏ３７．６％、Ｌｉ２Ｏ１４．５％、ＳｉＯ２２．８％、ＴｉＯ２４１．３％の組成になるように秤量し、均一に混合した。混合物を白金ポット内に入れ、電気炉中１４５０℃で３時間に亘り、撹拌を行いながら加熱溶解を行った。得られたガラス融液を流水中に滴下することで、フレーク状のガラスを得た。このガラスをジェットミルで粉砕することで、平均粒子径１．９μｍのガラス粒子を得て、このガラス粒子をエタノールによる湿式ボールミルで微粉砕し、得たスラリーを噴霧乾燥することで、平均粒子径０．３μｍのガラス微粒子を得た。
【００４６】
ガラス微粒子に、水に分散させたアクリル樹脂に分散剤を添加し、ボールミルで４８時間に亘り撹拌することでスラリーを調製した。このスラリーにおけるガラス微粒子の含有量は６５．５質量％であり、アクリル樹脂の含有量は１３．５質量％であった。かかるスラリーを、ドクターブレード法で離型処理を施したＰＥＴフィルム上に厚み４５μｍで成形し、８０℃にて一次乾燥を、更に９５℃で二次乾燥を行うことで、シート状物を得た。ＰＥＴフィルムを剥離した後のシート状物８枚を重畳し、等方加圧装置（ＣＩＰ）を用いて１９６．１ＭＰａにて１０分間に亘り加圧を行うことで、緻密なグリーンシートを作製した。
【００４７】
なお、作製したグリーンシートの状況を確認するため、ＰＥＴフィルムを剥離した後のシート状物８枚を重畳し、等方加圧装置（ＣＩＰ）を用いて１９６．１ＭＰａにて１０分間に亘り加圧を行うことで、緻密なグリーンシートを作製した。グリーンシートを３０ｍｍ角に切り出した。グリーンシートを４８０℃で２時間に亘り加熱した（脱脂）後、９３０℃まで急激に昇温し、９３０℃にて２時間保持した（焼結）後、室温まで自然冷却した。そして、焼成処理物をＸ線回折法で調べたところ、主結晶相がＬｉ１＋ｘ＋ｙＡｌＴｉ２−ｘＳｉｙＰ３−ｙＯ１２（式中、０≦ｘ≦０．４、０＜ｙ≦０．６）であることが確認された。また、インピーダンス測定を行って求めたイオン伝導度は１．８×１０−４Ｓｃｍ−１であった。
【００４８】
次に、上記の押型（Ｒａ１５μｍ）の方法によって、グリーンシートの正極側表面に図２に示すような凹凸形状を付与した。具体的には、ＰＥＴフィルムを剥離した後のシート状物８枚を重畳し、押型と研磨ＳＵＳ板に重畳したシート状物を挟み込み、等方加圧装置（ＣＩＰ）を用いて１９６．１ＭＰａにて１０分間に亘り加圧を行うことで、緻密で片面に構造を掲載させたグリーンシートを作製した。グリーンシートを３０ｍｍ角に切り出した。グリーンシートを４８０℃で２時間に亘り加熱した（脱脂）後、９３０℃まで急激に昇温し、９３０℃にて２時間保持した（焼結）後、室温まで自然冷却した（総厚さ０．２４ｍｍ）。なお、テンコール社製  Ｐ−１２にて表面粗さＲａを測定したところ１１μｍであった。
【００４９】
（実施例２）
原料として日本化学工業株式会社製のＨ３ＰＯ４、Ａｌ（ＰＯ３）３、Ｌｉ２ＣＯ３、株式会社ニッチツ製のＳｉＯ２、堺化学工業株式会社製のＴｉＯ２、住友金属鉱山製のＧｅＯ２、日本電工製のＺｒＯ２を使用した。これらを酸化物換算の質量％でＬｉ２Ｏ成分を１４．２％、Ａｌ２Ｏ３成分を８．０％、ＳｉＯ２成分を１．０％、Ｐ２Ｏ５成分を４２．３％、ＧｅＯ２成分を１８．１％、ＴｉＯ２成分を１５．２％、ＺｒＯ２成分を１．２％になるように秤量して均一に混合した後に、白金ポットに入れ、電気炉中１３５０℃の温度で撹拌しながら３時間加熱・熔解してガラス融液を得た。その後、ガラス融液をポットに取り付けた白金製のパイプから加熱しながら、３００℃に加熱したＩＮＣＯＮＥＬ６００製（ＩＮＣＯＮＥＬは登録商標）の金属の型に流し込んだ。その後ガラスの表面温度が６００℃以下になるまで放冷し、その後５５０℃に加熱した電気炉中に入れ、室温まで徐冷することにより、熱的な歪を取り除いたガラスブロックを作製した。
【００５０】
その後、得られたガラスブロックを８９０℃にて１２時間熱処理を行ない、結晶化処理を行なった。上記のガラスセラミックスを２５ｍｍ角に切断・研削加工したのち、ガラスセラミックスの片面を研磨にて、厚さ０．３ｍｍｔ、Ｒａ２９μｍに仕上げた。
【００５１】
（比較例１）
実施例において型押せず、焼成後のグリーンシートの正極側表面に精密研磨を行ない平滑化を行った。同じく表面粗さＲａを測定したところ０．２μｍ（厚さ２６０μｍｔ）であった。
【００５２】
（比較例２）
押型の凹凸形状を変更して（Ｒａ２００μｍ）実施例と同様の型押を行ない、同じく表面粗さＲａを測定したところ１７７μｍ（厚さ２７５μｍｔ）であった。その後実施例と同様に焼成した。
【００５３】
［電池の作製］
以下の負極、負極保護層、シート状正極触媒、水系電解質を用意し、実施例及び比較例のグリーンシートに負極／負極保護層／固体電解質／シート状正極触媒／水系電解質の順に積層して固体電解質電池を作成した。シート状正極触媒は、Ｎｉ粉末９０ｗｔ％とＰＴＦＥ１０ｗｔ％を水中で混合し、スラリーを作製した。そのスラリーをシート状に成型し、乾燥させた。シート状に成型した触媒を正極触媒を実施例１、２または比較例１、２で作製した固体電解質の加工した面に配置し３５０℃のホットプレスにて密着させ、その後Ｎｉメッシュを乗せて、再度、同温度でホットプレスした。また、逆の面には有機電解液に浸したＬｉ金属箔を配置させ、触媒側に水系電解液を１ｃｃ投入して、ＳＵＳ３０４製セルに組み込むことによって固体電解質電池を作製した。
負極：Ｌｉ金属箔  φ１５ｍｍ  ０．２ｍｍｔ
負極保護層：ＥＣ（エチレンカーボネ―ト）：ＤＥＣ（ジエチルカーボネ―ト）＝１：１ｖｏｌ  ＬｉＰＦ６  １Ｍ
シート状正極触媒：φ１５ｍｍ、Ｎｉ粉末（粒子径１０から２０μｍ）＋Ｎｉメッシュ
水系電解質正極：１Ｍ  ＬｉＯＨ水溶液
【００５４】
［試験例］
実施例１、２及び、比較例１、２の固体電解質電池につき、室温にて電流密度０．５、５ｍＡ／ｃｍ２にて放電試験を行い、各電流密度での１０分後の放電電位を比較でした。その結果は、実施例１では約２００ｍＶの電圧下降、実施例２では３９０ｍＶの電圧下降、比較例１では９００ｍＶの電圧下降、比較例２では１３６０ｍＶの電圧下降を示した。比較例に比べて実施例の固体電解質電池の性能が良好であり、大電流化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の固体電解質電池の一実施形態である固体電解質電池の構成を示す断面模式図である。
【図２】図１における電池用セパレータと正極触媒との界面付近の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  固体電解質
１１  凸部
１２  凹部
２０  負極
３０  正極
４０  水系電解質
５０  正極触媒
１００  固体電解質電池
【図１】
2010108809.tif 000003
【図２】
2010108809.tif 000004